Beschreibung description
Leistungssteuervorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Fahrzeuganhänger Power control device for controlling an electric machine in a vehicle trailer
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die Erfindung betrifft eine Leistungssteuervorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Fahrzeuganhänger. The invention relates to a power control device for controlling an electric machine in a vehicle trailer.
Stand der Technik State of the art
Fahrzeuganhänger wie zum Beispiel Wohnanhänger können von einem Vehicle trailers such as caravans can from a
Zugfahrzeug gezogen werden. Der Fahrzeuganhänger verfügt oft über eine eigene Stromversorgung, beispielsweise in Form einer 12V-Batterie, welche herkömmlich von einer Stromquelle wie zum Beispiel einem Generator in dem Zugfahrzeug nachgeladen wird. Towing vehicle to be pulled. The vehicle trailer often has its own power supply, for example in the form of a 12V battery, which is traditionally recharged by a power source such as a generator in the towing vehicle.
Es wurde vorgeschlagen, einen Fahrzeuganhänger mit einem leistungsfähigeren Stromspeicher, beispielsweise in Form eines Lithium-Ionen-Batterie-Pakets, zu versehen. Um diesen effizient nachladen zu können, kann in dem It has been proposed to provide a vehicle trailer with a more powerful power storage, for example in the form of a lithium-ion battery pack. In order to recharge this efficiently, can in the
Fahrzeuganhänger eine elektrische Maschine vorgesehen sein. Diese elektrische Maschine kann als Generator wirken und mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeuganhängers gekoppelt sein, um mechanische Leistung in elektrische Leistung umwandeln zu können, sodass die elektrische Leistung zum Laden des Stromspeichers eingesetzt werden kann. Gegebenenfalls kann die elektrische Maschine auch als Motor eingesetzt werden, um mithilfe von in dem Vehicle trailer to be provided an electric machine. This electric machine can act as a generator and be coupled to one or more wheels of the vehicle trailer to convert mechanical power into electrical power, so that the electric power can be used to charge the power storage. Optionally, the electric machine can also be used as a motor to using in the
Stromspeicher gespeicherter Energie den Fahrzeuganhänger anzutreiben. Power storage of stored energy to power the vehicle trailer.
Es kann ein Bedarf daran bestehen, ein Energiemanagement bei einem von einem Zugfahrzeug gezogenen Fahrzeuganhänger, der mit einer elektrischen There may be a need for energy management in a vehicle trailer towed by a towing vehicle that is powered by an electric vehicle
KU:KU
Maschine und gegebenenfalls einem leistungsfähigen Energiespeicher ausgestattet ist, zu verbessern. KU: KU Machine and possibly a powerful energy storage is equipped to improve.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine Against this background, the approach presented here becomes one
Leistungssteuervorrichtung zum Steuern einer elektrischen Maschine in einem Fahrzeuganhänger gemäß dem unabhängigen Anspruch vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Power control device for controlling an electric machine in a vehicle trailer presented according to the independent claim. Advantageous developments and improvements of the approach presented here emerge from the description and are described in the dependent claims.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ein intelligentes Energiemanagement in einem Fahrzeuggespann ermöglichen insbesondere kann ermöglicht werden, den Stromspeicher in einem Embodiments of the present invention may advantageously enable intelligent energy management in a vehicle combination, in particular, it may be possible to save the energy storage in one vehicle
Fahrzeuganhänger mithilfe der elektrischen Maschine effizient und/oder intelligent nachladen zu können oder ihm elektrische Energie situationsgemäß zum Antreiben der elektrischen Maschine entnehmen zu können. To be able to reload vehicle trailer efficiently and / or intelligently by means of the electric machine or to be able to remove electrical energy according to the situation for driving the electric machine.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Leistungssteuervorrichtung gemäß dem Hauptanspruch vorgeschlagen, welche dazu konfiguriert ist, eine According to one aspect of the invention, a power control device according to the main claim, which is configured to a
mechanische Leistungsabgabe und/oder eine mechanische Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine in einem Fahrzeuganhänger zu steuern. Die control mechanical power output and / or mechanical power consumption of the electric machine in a vehicle trailer. The
Leistungssteuervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie dazu konfiguriert ist, die mechanische Leistungsabgabe und/oder die mechanische Power control device is characterized in that it is configured to the mechanical power output and / or the mechanical
Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine abhängig von einem aktuellen Fahrzustand eines den Fahrzeuganhänger ziehenden Zugfahrzeugs zu steuern. To control power consumption of the electric machine depending on a current driving condition of a tractor pulling the vehicle trailer.
Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Ideas for embodiments of the present invention may be considered, inter alia, as being based on the thoughts and findings described below.
Bisher wurde eine in einem Fahrzeuganhänger vorgesehene elektrische So far, a provided in a vehicle trailer electrical
Maschine im Regelfall betrieben, ohne Rücksicht darauf zu nehmen, in welchem Fahrzustand sich das Zugfahrzeug aktuell befindet.
Einerseits beeinflusst der Fahrzustand des den Fahrzeuganhänger ziehenden Zugfahrzeugs jedoch im Allgemeinen direkt den Fahrzustand des Fahrzeug anhängers selbst. Wenn beispielsweise das Zugfahrzeug gebremst wird, läuft der Fahrzeuganhänger auf das Zugfahrzeug in gewissem Maße auf und wird dabei mitgebremst, wobei durch das Auflaufen zusätzlich Bremsen in dem Machine operated normally, regardless of the driving condition in which the towing vehicle is currently located. On the one hand, however, the driving condition of the towing vehicle towing the vehicle trailer generally directly affects the driving condition of the vehicle trailer itself. For example, when the towing vehicle is being braked, the vehicle trailer runs up to a certain extent on the towing vehicle and is thereby braked, with additional brakes occurring in the vehicle
Fahrzeuganhänger aktiviert werden können, um den Bremsvorgang zu unterstützen. Vehicle trailers can be activated to assist the braking process.
Andererseits lässt sich der Fahrzustand des Zugfahrzeugs oft anhand von damit korrelierenden Messgrößen einfach messen bzw. detektieren. Im genannten Beispiel verändert sich beim Bremsen des Zugfahrzeugs durch das Auflaufen des Fahrzeuganhängers beispielsweise ein Relativabstand zwischen On the other hand, the driving condition of the towing vehicle can often be easily measured or detected on the basis of measured variables correlating therewith. In the example mentioned, when the towing vehicle is braked by the emergence of the vehicle trailer, for example, a relative distance between changes
Zugfahrzeug und Fahrzeuganhänger. Diese Änderung des Relativabstands kann einfach gemessen bzw. detektiert werden. Alternativ werden in dem Zugfahrzeug meist ohnehin diverse elektrische Signale erzeugt, die einen Rückschluss über den aktuellen Fahrzustand liefern und die somit durch die Leistungssteuer vorrichtung zum Steuern der elektrischen Maschine in dem Fahrzeuganhänger genutzt werden können. Towing vehicle and vehicle trailer. This change in the relative distance can be easily measured or detected. Alternatively, in the towing vehicle usually diverse electrical signals are generated anyway, which provide a conclusion about the current driving condition and thus can be used by the power control device for controlling the electric machine in the vehicle trailer.
Beispielsweise kann der Fahrzeuganhänger eine Zugdeichsel zur Anbindung an das Zugfahrzeug und zur Übertragung von Kräften zwischen dem Zugfahrzeug und dem Fahrzeuganhänger aufweisen. Die Leistungssteuervorrichtung kann in diesem Fall eine elektromechanische Sensoranordnung aufweisen, welche abhängig von einer durch die Zugdeichsel aktuell übertragenen Kraft oder abhängig von einem aktuellen Relativabstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger ein Sensorsignal zum Steuern der mechanischen For example, the vehicle trailer may have a drawbar for connection to the towing vehicle and for transmitting forces between the towing vehicle and the vehicle trailer. In this case, the power control device may have an electromechanical sensor arrangement which, depending on a force currently transmitted by the drawbar or depending on a current relative distance between the towing vehicle and the trailer, a sensor signal for controlling the mechanical
Leistungsabgabe und/oder der mechanischen Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine erzeugt. Mit anderen Worten kann die Zugdeichsel Zugkräfte bzw. Schubkräfte zwischen dem Zugfahrzeug und dem Power output and / or the mechanical power consumption of the electrical machine generates. In other words, the drawbar tensile forces or shear forces between the towing vehicle and the
Fahrzeuganhänger übertragen. Dabei kann sich die Zugdeichsel in ihrer Länge ändern. Eine aktuell übertragene Zugkraft oder ein aktueller Relativabstand zwischen beispielsweise dem Schwerpunkt des Zugfahrzeugs und dem Transfer vehicle trailer. The drawbar may change in length. A currently transmitted traction or a current relative distance between, for example, the center of gravity of the towing vehicle and the
Schwerpunkt des Fahrzeuganhängers kann mithilfe geeigneter Center of gravity of the vehicle trailer can be found using appropriate
elektromechanischer Sensoranordnungen gemessen werden. Basierend auf Sensorsignalen solcher Sensoranordnungen kann dann die elektrische Maschine hinsichtlich ihrer Leistungsabgabe oder Leistungsaufnahme situationsgerecht, d.h. direkt oder indirekt abhängig von dem aktuellen Fahrzustand des
Zugfahrzeugs, gesteuert werden. electromechanical sensor arrangements are measured. Based on sensor signals of such sensor arrangements, the electric machine can then be appropriate to the situation with regard to its power output or power consumption, ie directly or indirectly depending on the current driving state of the vehicle Towing vehicle to be controlled.
Um dies zu implementieren, kann an der Zugdeichsel ein Umlenkhebel vorgesehen sein, welcher abhängig von einem Relativabstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger in verschiedene Orientierungen verlagert wird. Die Sensoranordnung kann das Sensorsignal abhängig von der aktuellen Orientierung des Umlenkhebels erzeugen. Anders ausgedrückt, kann an der Zugdeichsel ein Umlenkhebel angeordnet sein, der beispielsweise beim To implement this, a lever may be provided on the drawbar, which is displaced depending on a relative distance between the towing vehicle and the trailer in different orientations. The sensor arrangement can generate the sensor signal depending on the current orientation of the reversing lever. In other words, a lever can be arranged on the drawbar, the example in the
Auflaufen des Anhängers auf das Zugfahrzeug verschwenkt wird. Die Änderung der Orientierung des Umlenkhebels kann mit einer Sensoranordnung, die einen Winkelsensor aufweist, einfach gemessen werden. Dementsprechend kann erkannt werden, wenn das Zugfahrzeug relativ zum Anhänger gebremst wird und bei Erkennen einer solchen Änderung des aktuellen Fahrzustands des Running the trailer is pivoted to the towing vehicle. The change in the orientation of the reversing lever can be easily measured with a sensor arrangement having an angle sensor. Accordingly, it can be detected when the towing vehicle is braked relative to the trailer and upon detection of such a change of the current driving state of the
Zugfahrzeugs die Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine geeignet angepasst werden, um den Anhänger geeignet abzubremsen und dabei Energie zu rekuperieren. Traction vehicle adapted to the power consumption of the electric machine to decelerate the trailer suitable and thereby recuperate energy.
An dem Umlenkhebel kann hierbei eine Kraftübertragungseinrichtung angreifen, welche abhängig von einer Orientierung des Umlenkhebels eine Kraft auf eine Bremse des Fahrzeuganhängers bewirkt, mittels derer eine von der Bremse bewirkte Bremskraft gesteuert wird. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Umlenkhebel um einen Bestandteil einer herkömmlichen Auflaufbremse handeln, bei der beim Auflaufen des Anhängers auf das Zugfahrzeug mithilfe des At the reversing lever can act in this case a power transmission device, which causes a function of an orientation of the reversing lever a force on a brake of the vehicle trailer, by means of which a brake force caused by the brake is controlled. In other words, the bell crank may be a component of a conventional overrun brake in which the trailer runs on the towing vehicle with the aid of the
Umlenkhebels eine Kraftübertragungseinrichtung beispielsweise in Form eines Zugseils oder eines Gestänges betätigt wird, um Bremsen des Umlenkhebels a power transmission device, for example in the form of a pull rope or a linkage is actuated to brakes the
Fahrzeuganhängers zu betätigen. Die Sensoranordnung der To operate vehicle trailer. The sensor arrangement of
Leistungssteuervorrichtung kann somit in einfacher Weise in eine ohnehin an der Zugdeichsel des Anhängers vorzusehenden Mechanik integriert werden. Power control device can thus be integrated in a simple manner in an already be provided on the drawbar of the trailer mechanism.
Gemäß einer konkreten Ausgestaltung kann die Kraftübertragungseinrichtung derart konfiguriert sein, dass bei einem Auflaufen des Fahrzeuganhängers auf das Zugfahrzeug erst dann eine von der Bremse bewirkte Bremskraft erzeugt wird, wenn der Umlenkhebel wenigstens bis zu einem Mindestorientierungs winkel umorientiert wurde. Die Sensoranordnung kann in diesem Fall das Sensorsignal abhängig von der aktuellen Orientierung des Umlenkhebels bei Orientierungswinkeln kleiner als der Mindestorientierungswinkel erzeugen. According to a specific embodiment, the power transmission device can be configured such that when the trailer hangs onto the towing vehicle, a braking force caused by the brake is generated only when the reversing lever has been reoriented at least to a minimum orientation angle. In this case, the sensor arrangement can generate the sensor signal smaller than the minimum orientation angle, depending on the current orientation of the reversing lever at orientation angles.
Anders ausgedrückt kann der Umlenkhebel und die mit ihm kooperierende Kraftübertragungseinrichtung einer Auflaufbremse derart konfiguriert sein, dass
beim Auflaufen des Anhängers auf das Zugfahrzeug die Bremsen des Anhängers erst betätigt werden, wenn der Umlenkhebel mindestens um den In other words, the reversing lever and the power transmission device of a overrun brake cooperating with it can be configured in such a way that when the trailer hangs on the towing vehicle, the brakes of the trailer are only actuated when the lever at least to the
Mindestorientierungswinkel verschwenkt wurde. Ein lediglich geringfügiges Auflaufen des Anhängers bewirkt zwar eine kleine Umorientierung des Minimum orientation angle was pivoted. Although only a slight emergence of the trailer causes a small reorientation of the
Umlenkhebels, dieser bleibt jedoch innerhalb eines„Totwinkels“ oder Spiels, innerhalb dessen noch keine zum Aktivieren der Bremsen ausreichende Kraft über die Kraftübertragungseinrichtung bewirkt wird. Dabei kann es vorteilhaft sein, mithilfe der Sensoranordnung der Leistungssteuervorrichtung insbesondere aktuelle Änderungen der Orientierung des Umlenkhebels zu messen, solange der Orientierungswinkel kleiner als der Mindestorientierungswinkel ist, d.h., solange die Bremsen des Anhängers trotz geringen Auflaufens auf das Reversing lever, but this remains within a "blind spot" or game, within which still sufficient to activate the brakes force is effected via the power transmission device. It may be advantageous to use the sensor arrangement of the power control device in particular to measure current changes in the orientation of the reversing lever, as long as the orientation angle is smaller than the minimum orientation angle, that is, as long as the brakes of the trailer despite low creep on the
Zugfahrzeug noch nicht betätigt werden. Auf diese Weise kann frühzeitig eine Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine gesteigert werden, um dadurch den Anhänger weitgehend synchron mit dem Zugfahrzeug abzubremsen und gleichzeitig freiwerdende kinetische Energie effizient zu rekuperieren. Towing vehicle not yet operated. In this way, a power consumption of the electric machine can be increased at an early stage, thereby decelerating the trailer largely synchronously with the towing vehicle and recuperating simultaneously released kinetic energy efficiently.
Zwischen dem Umlenkhebel und der Kraftübertragungseinrichtung kann hierbei ein Dämpfungselement angeordnet sein, welches eine Kraft zwischen dem Umlenkhebel und der Kraftübertragungseinrichtung gedämpft überträgt. Das Dämpfungselement kann hierbei eine mechanische Kopplung zwischen dem Umlenkhebel und der Kraftübertragungseinrichtung etablieren, welche einerseits ruckartige Änderungen bei der Kraftübertragung zwischen dem Anhänger und dem Zugfahrzeug weitgehend direkt an die Kraftübertragungseinrichtung weitergibt, wohingegen langsame Änderungen bei einer solchen In this case, a damping element which transmits a force between the deflection lever and the force transmission device can be arranged between the deflection lever and the force transmission device. The damping element can in this case establish a mechanical coupling between the reversing lever and the power transmission device, which on the one hand substantially jerky changes in the power transmission between the trailer and the tractor passes directly to the power transmission device, whereas slow changes in such
Kraftübertragung gedämpft werden. Hierdurch kann einerseits erreicht werden, dass bei einem durch das Zugfahrzeug bewirkten plötzlichen starken Power transmission to be damped. This can be achieved on the one hand, that at a caused by the towing vehicle sudden strong
Bremsvorgang die Bremsen des Anhängers mit möglichst wenig Zeitverzögerung aktiviert werden, d.h., ohne dass sich zum Beispiel der Umlenkhebel zuerst um den Mindestorientierungswinkel verlagern müsste. Andererseits kann bei einem langsam eingeleiteten Bremsvorgang eine beim Auflaufen des Anhängers bewirkte Verlagerung des Umlenkhebels detektiert werden und die Rekuperation durch die elektrische Maschine im Anhänger aktiviert werden, bevor die Bremsen des Anhängers diesen übermäßig verzögern würden. Brake operation, the brakes of the trailer are activated with the least possible delay, i.e., without, for example, that the lever should first shift by the minimum orientation angle. On the other hand, in a slowly initiated braking process, a displacement of the reversing lever caused when the trailer emerges can be detected and the recuperation by the electric machine in the trailer can be activated before the trailer's brakes would excessively decelerate it.
Während bei den vorangehend erläuterten Ausführungsformen der aktuelle Fahrzustand des Zugfahrzeugs anhand von damit einhergehenden Änderungen bei der Relativposition zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger und dadurch bewirkten Änderungen an der Zugdeichsel des Anhängers detektiert
wurde, kann alternativ auch vorgesehen sein, in der Leistungssteuervorrichtung eine Datenschnittstelle vorzusehen, über die Steuersignale zu empfangen sind, welche in dem Zugfahrzeug generiert werden und welche eine Information über den aktuellen Fahrzustand angeben. Mit anderen Worten werden in modernen Zugfahrzeugen meist Steuersignale generiert, mithilfe derer das Zugfahrzeug gesteuert wird bzw. die einen Rückschluss über den aktuellen Fahrzustand des Zugfahrzeugs ermöglichen. Solche Steuersignale können beispielsweise generiert werden, wenn ein Bremspedal des Zugfahrzeugs betätigt wird, wenn ein Gaspedal des Zugfahrzeugs betätigt wird, wenn ein Fahrassistenzsystem den aktuellen Fahrzustand des Zugfahrzeugs beeinflusst, etc. In der hier While in the embodiments explained above, the current driving state of the towing vehicle is detected on the basis of accompanying changes in the relative position between the towing vehicle and the trailer and thereby caused changes to the drawbar of the trailer Alternatively, it may also be provided to provide a data interface in the power control device via which control signals are to be received which are generated in the towing vehicle and which indicate information about the current driving state. In other words, control signals are usually generated in modern towing vehicles, by means of which the towing vehicle is controlled or which make it possible to draw conclusions about the current driving state of the towing vehicle. Such control signals can be generated, for example, when a brake pedal of the towing vehicle is actuated, when an accelerator pedal of the towing vehicle is actuated, when a driver assistance system influences the current driving state of the towing vehicle, etc. In the here
beschriebenen Leistungssteuervorrichtung kann eine Datenschnittstelle vorgesehen sein, über die diese Steuersignale abgegriffen werden können und somit von der Leistungssteuervorrichtung zum Steuern der Leistungsabgabe bzw. Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine eingesetzt werden können. described power control device, a data interface may be provided, via which these control signals can be tapped and thus can be used by the power control device for controlling the power output of the electric machine.
Insbesondere kann die Leistungssteuervorrichtung einen Sender umfassen, welcher in dem Zugfahrzeug mit einer Fahrzeugsteuereinheit zu koppeln ist und welcher basierend auf Signalen aus der Fahrzeugsteuereinheit die Information über den aktuellen Fahrzustand generiert und an die Datenschnittstelle der Leistungssteuervorrichtung übermittelt. Ein solcher Sender kann beispielsweise in Form eines sogenannten Dongles, insbesondere eines OBD-Dongles, direkt an der Fahrzeugsteuereinheit Signale abgreifen, mit der diese den aktuellen Fahrzustand des Zugfahrzeugs steuert. Der Sender kann diese Information dann an die Datenschnittstelle der Leistungssteuervorrichtung übermitteln. Hierfür kann eine drahtgebundene oder vorzugsweise eine drahtlose Signalübermittlung eingesetzt werden. In particular, the power control device may include a transmitter, which is to be coupled in the towing vehicle with a vehicle control unit and which generates based on signals from the vehicle control unit, the information about the current driving state and transmitted to the data interface of the power control device. Such a transmitter, for example in the form of a so-called dongle, in particular an OBD dongle, can pick up signals directly at the vehicle control unit with which it controls the current driving state of the towing vehicle. The transmitter can then transmit this information to the data interface of the power control device. For this purpose, a wired or preferably a wireless signal transmission can be used.
Gemäß einer konkreten Ausgestaltung ist die Fahrzeugsteuereinheit dazu konfiguriert, ein Bremsbetätigungssignal zu erzeugen. Mit anderen Worten kann der Sender derjenigen Fahrzeugsteuereinheit des Zugfahrzeugs gekoppelt werden, welche beispielsweise registriert, dass das Bremspedal betätigt wurde und daraufhin ein Bremsbetätigungssignal erzeugt. Ein solches According to a specific embodiment, the vehicle control unit is configured to generate a brake actuation signal. In other words, the transmitter can be coupled to that vehicle control unit of the towing vehicle which registers, for example, that the brake pedal has been actuated and then generates a brake actuation signal. Such
Bremsbetätigungssignal kann dabei bereits erzeugt werden, wenn das Brake actuation signal can already be generated when the
Bremspedal lediglich geringfügig niedergedrückt wird, sodass zwar noch keine signifikante Bremswirkung angefordert wird, allerdings bereits Bremsleuchten des Zugfahrzeugs aufgrund des Bremsbetätigungssignals aktiviert werden. Brake pedal is only slightly depressed so that while no significant braking effect is requested, but already brake lights of the towing vehicle are activated due to the brake actuation signal.
Durch ein Abgreifen und Übermitteln des Bremsbetätigungssignals an die
Leistungssteuervorrichtung kann diese somit bereits frühzeitig die elektrische Maschine zum Abbremsen des Anhängers und Rekuperieren ansteuern. By tapping and transmitting the brake actuation signal to the Power control device, this can thus early control the electric machine for braking the trailer and recuperation.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die Leistungssteuervorrichtung dazu konfiguriert sein, die mechanische Leistungsabgabe und/oder die mechanische Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine abhängig von GPS-Daten und/oder Navigationsdaten betreffend einen Fahrweg des Fahrzeuganhängers zu steuern. Anders ausgedrückt kann die Leistungssteuervorrichtung GPS- Daten und/oder Navigationsdaten nutzen, um aus diesen Rückschlüsse über einen aktuell vorherrschenden Fahrzustand des Zugfahrzeugs ableiten zu können und daraufhin die elektrische Maschine des Anhängers geeignet ansteuern zu können. Beispielsweise kann aus GPS-Daten und/oder In a further embodiment, the power control device may be configured to control the mechanical power output and / or the mechanical power consumption of the electrical machine depending on GPS data and / or navigation data relating to a travel path of the vehicle trailer. In other words, the power control device can use GPS data and / or navigation data in order to be able to derive from these conclusions about a currently prevailing driving state of the towing vehicle and then to be able to appropriately control the electric machine of the trailer. For example, from GPS data and / or
Navigationsdaten erkennbar sein, dass sich das Gespann aktuell auf einer Gefällestrecke befindet und das Zugfahrzeug somit den Anhänger bremsen muss. Diese indirekt ableitbare Information kann die Leistungssteuervorrichtung nutzen, um mithilfe der elektrischen Maschine den Anhänger aktiv zu bremsen und dabei Energie zu rekuperieren. Gegebenenfalls kann der Anhänger sogar derart stark mittels der elektrischen Maschine gebremst werden, dass hierdurch auch das Zugfahrzeug mitgebremst wird und dessen kinetische Energie ebenfalls rekuperiert wird. Navigation data can be seen that the combination is currently on a downgrade and the towing vehicle thus has to slow down the trailer. This information, which can be derived indirectly, can be used by the power control device to actively decelerate the trailer by means of the electric machine and thereby recuperate energy. Optionally, the trailer can even be braked so much by means of the electric machine that this also the towing vehicle is mitgebremst and its kinetic energy is also recuperated.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind. Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which neither the drawings nor the description are to be construed as limiting the invention.
Fig. 1 zeigt ein Gespann mit einem Zugfahrzeug und einem Fahrzeuganhänger mit einer Leistungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der 1 shows a trailer with a towing vehicle and a vehicle trailer with a power control device according to an embodiment of the invention
Erfindung. Invention.
Fig. 2 zeigt Komponenten eines Fahrzeuganhängers mit einer daran Fig. 2 shows components of a vehicle trailer with one on it
vorgesehenen Leistungssteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt Komponenten eines Fahrzeuganhängers mit einer daran provided power control device according to an embodiment of the invention. Fig. 3 shows components of a vehicle trailer with one on it
vorgesehenen alternativen Leistungssteuervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. provided alternative power control device according to another embodiment of the invention.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende The figures are only schematic and not to scale. Like reference numerals in the figures designate the same or equivalent
Merkmale. Characteristics.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Fig. 1 zeigt ein Gespann 1 mit einem Zugfahrzeug 3 und einem Fig. 1 shows a trailer 1 with a towing vehicle 3 and a
Fahrzeuganhänger 5. Der Fahrzeuganhänger 5 ist über eine Zugdeichsel 7 mit dem Zugfahrzeug 3 gekoppelt. In dem Fahrzeuganhänger 5 ist eine elektrische Maschine 9 vorgesehen, die mit zumindest einem Rad 11 des Vehicle Trailer 5. The vehicle trailer 5 is coupled via a drawbar 7 with the towing vehicle 3. In the vehicle trailer 5, an electric machine 9 is provided with at least one wheel 11 of the
Fahrzeuganhängers 5 mechanisch gekoppelt ist, um Rotationsleistung an dem Rad 11 in elektrische Leistung rekuperierend umzuwandeln oder umgekehrt durch Aufnahme elektrischer Leistung das Rad 11 anzutreiben. Rekuperierte Energie kann beispielsweise in einem Energiespeicher 10 wie einem Lithium- Ionen- Batteriepaket gespeichert werden und bei Bedarf aus diesem wieder entnommen werden. Vehicle trailer 5 is mechanically coupled to convert rotational power to the wheel 11 in electrical power recuperating or conversely by receiving electrical power to drive the wheel 11. Recuperated energy can be stored, for example, in an energy store 10 such as a lithium-ion battery pack and removed from it as needed.
Die elektrische Maschine 9 wird von einer Leistungssteuervorrichtung 13 hinsichtlich ihrer Leistungsaufnahme bzw. Leistungsabgabe gesteuert. The electric machine 9 is controlled by a power control device 13 with regard to its power consumption.
Erfindungsgemäß findet dabei die Steuerung der elektrischen Maschine 9 unter Berücksichtigung eines aktuellen Fahrzustands des Zugfahrzeugs 3 statt. Um eine Information über den aktuellen Fahrzustand des Zugfahrzeugs 3 zu erhalten, können verschiedene Maßnahmen implementiert werden. According to the invention, the control of the electric machine 9 takes place taking into account a current driving state of the towing vehicle 3. In order to obtain information about the current driving state of towing vehicle 3, various measures can be implemented.
Bei einem ersten Ansatz kann die Zugdeichsel 7 modifiziert werden, um eine Information betreffend eine Relativposition zwischen dem Zugfahrzeug 3 und dem Anhänger 5 bzw. um eine Information betreffend zwischen diesen beiden übertragenen Kräften zu erhalten. In a first approach, the drawbar 7 may be modified to obtain information relating to a relative position between the towing vehicle 3 and the trailer 5, or information concerning between these two transmitted forces.
Hierzu kann, wie in Fig. 2 und 3 veranschaulicht, an der Zugdeichsel 7 ein Umlenkhebel 15 vorgesehen sein, der beim Auflaufen des Anhängers 5 auf das Zugfahrzeug 3, aufgrund der damit einhergehenden Änderung eines aktuellen Relativabstands zwischen Zugfahrzeug 3 und Anhänger 5, verschwenkt wird und
somit seine Orientierung ändert, wie mit dem Pfeil 17 veranschaulicht. An dem Umlenkhebel 15 ist eine Sensoranordnung 19 vorgesehen, die abhängig von einer aktuellen Orientierung des Umlenkhebels 15 ein Sensorsignal erzeugt und dieses, vorzugsweise drahtlos, an eine Datenschnittstelle 21 der For this purpose, as illustrated in FIGS. 2 and 3, a deflecting lever 15 may be provided on the drawbar 7, which is pivoted when the trailer 5 comes to rest on the towing vehicle 3 due to the concomitant change in a current relative distance between towing vehicle 3 and trailer 5 and thus changes its orientation, as illustrated by the arrow 17. On the reversing lever 15, a sensor arrangement 19 is provided which generates a sensor signal depending on a current orientation of the reversing lever 15 and this, preferably wireless, to a data interface 21 of
Leistungssteuervorrichtung 13 übermittelt. Das Sensorsignal gibt somit an, wie stark der Anhänger 5 beispielsweise beim Bremsen des Zugfahrzeugs 3 auf das Zugfahrzeug 3 aufläuft und ist somit ein Maß für aktuell übertragene Zugkräfte bzw. Schubkräfte oder einen aktuellen Relativabstand zwischen dem Power control device 13 transmitted. The sensor signal thus indicates how strong the trailer 5 runs, for example when braking the towing vehicle 3 on the tractor 3 and thus is a measure of currently transmitted tensile forces or shear forces or a current relative distance between the
Zugfahrzeug 3 und dem Anhänger 5. Towing vehicle 3 and the trailer 5.
Der Umlenkhebel 15 kann dabei Teil eines Bremssystems des Anhängers 5 sein. Beim Auflaufen des Anhängers 5 auf das Zugfahrzeug 3 betätigt der The lever 15 may be part of a brake system of the trailer 5. Upon emergence of the trailer 5 on the towing vehicle 3 actuates the
Umlenkhebel 15 eine Kraftübertragungseinrichtung 23 beispielsweise in Form eines Bremszuges 27, sodass abhängig von einer Orientierung des Umlenkhebel 15 a power transmission device 23, for example in the form of a brake cable 27, so that depends on an orientation of the
Umlenkhebels 15 eine Kraft auf eine Bremse 25 des Anhängers 5 bewirkt wird, mittels derer die Bremskraft der Bremse 25 gesteuert wird. Reversing lever 15, a force is applied to a brake 25 of the trailer 5, by means of which the braking force of the brake 25 is controlled.
Die Kraftübertragungseinrichtung 23 kann hierbei derart konfiguriert sein, dass der Umlenkhebel 15 zunächst um einen Mindestorientierungswinkel bewegt werden muss, bevor die Kraftübertragungseinrichtung 23 eine Bremskraft bei der Bremse 25 bewirkt. Beispielsweise kann der Bremszug 27 leicht lose sein, sodass der Umlenkhebel 15 zunächst ein Spiel überwinden muss, bevor der Bremszug 27 gespannt wird. Die Sensoranordnung 19 kann auch The power transmission device 23 may in this case be configured such that the deflection lever 15 first has to be moved by a minimum orientation angle before the force transmission device 23 effects a braking force in the case of the brake 25. For example, the brake cable 27 may be slightly loose, so that the lever 15 must first overcome a game before the brake cable 27 is tensioned. The sensor arrangement 19 can also
Orientierungsänderungen des Umlenkhebels 15 detektieren, die kleiner als der Mindestorientierungswinkel sind. Somit kann basierend auf den Sensorsignalen der Sensoranordnung 19 die Leistungssteuervorrichtung 13 die elektrische Maschine 9 bereits zum Rekuperieren ansteuern, bevor der Anhänger 5 signifikant auf das Zugfahrzeug 3 aufgelaufen ist und insbesondere bevor die Bremsen 25 des Anhängers 5 aktiviert werden. Kinetische Energie des Detecting orientation changes of the reversing lever 15, which are smaller than the minimum orientation angle. Thus, based on the sensor signals of the sensor arrangement 19, the power control device 13 can already drive the electric machine 9 to recuperate before the trailer 5 has significantly accumulated on the towing vehicle 3 and in particular before the brakes 25 of the trailer 5 are activated. Kinetic energy of the
Anhängers 5 kann somit sehr effizient rekuperiert werden. Trailer 5 can thus be recuperated very efficiently.
Bei dem in Fig. 3 ausschnittsweise dargestellten Beispiel ist zwischen dem Umlenkhebel 15 und dem als Kraftübertragungseinrichtung 23 wirkenden Bremszug 27 ergänzend ein Dämpfungselement 29 angeordnet. Aufgrund dieses Dämpfungselements 29 kann einerseits eine mechanische Verbindung zwischen dem Umlenkhebel 15 und dem Bremszug 27 stets ohne Spiel gegeben sein und somit die mechanische Bremse 25 beispielsweise bei einem Ausfall des elektrischen Systems in dem Anhänger 5 instantan eingreifen. Andererseits kann
der Umlenkhebel 15 bei langsam einsetzenden Verzögerungen des In the example shown in fragmentary form in FIG. 3, a damping element 29 is additionally arranged between the reversing lever 15 and the brake cable 27 acting as a force transmission device 23. Due to this damping element 29, on the one hand, a mechanical connection between the reversing lever 15 and the brake cable 27 can always be given without play and thus the mechanical brake 25, for example in case of failure of the electrical system in the trailer 5, can intervene instantaneously. On the other hand can the lever 15 at slow onset delays of
Zugfahrzeugs 3 leicht geschwenkt werden, ohne dass dies sofort zu einer Betätigung der Bremse 25 führen würde, sodass die Umorientierung des Pulling vehicle 3 are easily pivoted without this would immediately lead to an actuation of the brake 25, so that the reorientation of
Umlenkhebels 15 von der Sensoranordnung 19 detektiert und das daraufhin generierte Sensorsignal zum Steuern der Rekuperation durch die Deflection lever 15 detected by the sensor assembly 19 and the subsequently generated sensor signal for controlling the recuperation by the
Leistungssteuervorrichtung 13 genutzt werden kann. Power control device 13 can be used.
In einer alternativen Ausgestaltung, wie sie in Fig. 1 angedeutet ist, kommuniziert die Datenschnittstelle 21 der Leistungssteuervorrichtung 13 mit einem Sender 31 in dem Zugfahrzeug 3. Der Sender 31 ist mit einer Fahrzeugsteuereinheit 33 gekoppelt. Die Fahrzeugsteuereinheit 33 erzeugt Signale wie beispielsweise ein Bremsbetätigungssignal, anhand derer auf den aktuellen Fahrzustand des Zugfahrzeugs 3 rückgeschlossen werden kann. Anhand solcher Signale kann der Sender 31 geeignete Informationen an die Leistungssteuervorrichtung 13 übermitteln, sodass diese die Leistungsaufnahme oder Leistungsabgabe der elektrischen Maschine 9 situationsgerecht steuern kann. In an alternative embodiment, as indicated in FIG. 1, the data interface 21 of the power control device 13 communicates with a transmitter 31 in the towing vehicle 3. The transmitter 31 is coupled to a vehicle control unit 33. The vehicle control unit 33 generates signals, such as a brake actuation signal, on the basis of which it is possible to deduce the current driving state of the towing vehicle 3. On the basis of such signals, the transmitter 31 can transmit suitable information to the power control device 13, so that it can control the power consumption or power output of the electric machine 9 in accordance with the situation.
Nachfolgend werden Ausgestaltungen möglicher Ausführungsformen der Erfindung nochmals in teilweise anderslautender Wortwahl erläutert. Embodiments of possible embodiments of the invention will be explained again in partially different wording.
Fahrzeuganhänger 5 wie Wohnanhänger mit gehobener Ausstattung haben meist eine eigene 12 V Batterie. Diese Batterie wird dazu benutzt um im abgekoppelten Zustand unabhängig von Zugfahrzeug und Landstrom, d.h. im Rahmen einer autarken Energieversorgung, elektrische Verbraucher zu versorgen. Diese Verbraucher sind meist Komfortverbraucher wie Beleuchtung und Wasserpumpen, aber auch Mover zum Einparken des Anhängers. Vehicle trailers 5 like luxury trailers usually have their own 12 V battery. This battery is used in the decoupled state regardless of towing vehicle and shore power, i. in the context of a self-sufficient energy supply, to supply electrical consumers. These consumers are usually comfort consumers such as lighting and water pumps, but also movers for parking the trailer.
Wohnanhänger werden herkömmlich aus dem Zugfahrzeug 3 während der Fahrt mit elektrischer Energie versorgt und dabei die Batterie nachgeladen. Solarzellen werden ebenfalls verwendet, um die Batterie unterstützend nachzuladen. Als Batterien werden üblicherweise 12V Bleiakkumulatoren verwendet. Der Caravans are conventionally supplied from the towing vehicle 3 while driving with electrical energy while recharging the battery. Solar cells are also used to reload the battery supportive. The batteries used are usually 12V lead-acid batteries. Of the
Energiegehalt dieser Batterien ist relativ gering und reicht deshalb nur für kurze autarke Phasen. Es existiert ein genormter 13-poliger Stecker als Schnittstelle zwischen Anhänger 5 und Zugfahrzeug 3. Über diesen Stecker wird auch die Batterie nachgeladen. Diese Lösung ist für 12V ausgelegt und erlaubt keine Leistungsübertragung mit einer höheren Spannungsebene von z.B. 48V. Darüber hinaus ist der Ladestrom für die 12V-Batterie im Anhänger durch die relativ geringen Kabelquerschnitte stark limitiert.
Es gibt Überlegungen, die Spannungsebene der Batterien im Anhänger zu erhöhen, z.B. auf 48V, mit dem Ziel, eine höhere Kapazität und Leistung und/oder bei geringem Gewicht zu erreichen. Als Energiequellen werden dabei Solarzellen und Rad-angetriebene elektrische Maschinen diskutiert, welche beim Bremsen generatorisch arbeiten und damit die Batterien nachladen können. Energy content of these batteries is relatively low and therefore only enough for short autarkic phases. There is a standard 13-pin connector as an interface between trailer 5 and towing vehicle 3. This connector is also the battery recharged. This solution is designed for 12V and does not allow power transmission with a higher voltage level of eg 48V. In addition, the charging current for the 12V battery in the trailer is severely limited by the relatively small cable cross-sections. There are considerations to increase the voltage level of the batteries in the trailer, for example to 48V, with the aim of higher capacity and performance and / or to achieve low weight. As energy sources solar cells and wheel-driven electrical machines are discussed, which work as a generator during braking and thus can recharge the batteries.
Die hier vorgeschlagene Leistungssteuervorrichtung soll eine effiziente The proposed here power control device is an efficient
Steuerung bzw. Regelung der generatorischen oder motorischen Leistung an Rad-angetriebenen Generatoren ermöglichen. Enable control of regenerative or motor power on wheel-driven generators.
Zunächst wird eine erste Implementierung erläutert: First, a first implementation is explained:
Gebremste Anhänger 5 haben an einer Zugdeichsel 7 eine Zugstange, welche beim Bremsen einen Umlenkhebel 15 betätigt, wodurch sich eine sogenannte Zuspannkraft am Bremszug 27 einstellt und über die Radbremse 25 den Braked trailer 5 have on a drawbar 7, a pull rod which a brake lever 15 is actuated during braking, whereby a so-called clamping force on the brake cable 27 sets and the wheel brake 25 the
Anhänger 5 abbremst. Trailer 5 brakes.
Durch das Anbringen einer Sensoranordnung 19 mit einem Winkelsensor im Umlenkpunkt, das heißt beispielsweise an einer Achse, des Umlenkhebels 15 kann ein elektrisches Sensorsignal erzeugt werden, welches abhängig, d.h. z.B. proportional, zu einer Deichselkraft ist. By attaching a sensor arrangement 19 with an angle sensor in the deflection point, that is, for example, on an axis of the reversing lever 15, an electrical sensor signal can be generated which depends, i. E. e.g. proportional, to a drawbar force.
Das vom Winkelsensor erzeugte elektrische Sensorsignal wird an eine, sich vorzugsweise im Anhänger 5 befindende, Leistungssteuervorrichtung 13, beispielsweise in Form eines Steuergeräts, weitergeleitet und dort weiter verarbeitet. Die Leistungssteuervorrichtung 13 berechnet daraus ein Sollmoment bzw. eine Sollleistung und steuert die als Generator wirkende elektrische Maschine 9 entsprechend an. The electrical sensor signal generated by the angle sensor is forwarded to a, preferably in the trailer 5, power control device 13, for example in the form of a control unit, and further processed there. The power control device 13 calculates therefrom a desired torque or a desired power and controls the electric machine 9 acting as a generator accordingly.
Durch eine Entkopplung der Zuspannkraft von der Umlenkung (Vorspannung des Zugseils) in einem bestimmten kleinen Winkelbereich unterhalb eines By decoupling the application force of the deflection (bias of the pull rope) in a certain small angular range below a
Mindestorientierungswinkels kann ein bestimmter Leerlaufweg erzeugt werden. Dieser Leerlaufweg ist dadurch gekennzeichnet, dass bei geringen Minimum orientation angle, a certain idle travel can be generated. This Leerlaufweg is characterized in that at low
Umlenkungswinkeln des Umlenkhebels 15, die Radbremse 25 nicht direkt betätigt wird. Idealerweise wird dieser Leerlaufwinkel dazu benutzt um die Leistung der elektrischen Maschine 9 möglichst weitreichend auszunutzen und dabei die überschüssige kinetische Energie beim Bremsen in elektrische Energie
umzuwandeln. Die mechanische Bremse 25 soll dabei möglichst inaktiv bleiben und lediglich nur bei voller Anhängerbatterie 10 oder hohen Verzögerungen bzw. beim Ausfall der elektrischen Maschine 9 zum Einsatz kommen. Diese Methode ermöglicht eine effiziente Nutzung der überschüssigen kinetischen Energie, weil diese nicht wie üblich mechanisch in der Reibbremse 25 abgebaut, sondern elektrisch rekuperiert wird. Deflection angles of the reversing lever 15, the wheel brake 25 is not operated directly. Ideally, this idle angle is used to exploit the power of the electric machine 9 as far as possible and thereby the excess kinetic energy when braking into electrical energy convert. The mechanical brake 25 should remain as inactive as possible and come only with full trailer battery 10 or high delays or failure of the electric machine 9 are used. This method allows an efficient use of the excess kinetic energy because it is not degraded mechanically as usual in the friction brake 25, but electrically recuperated.
Eine zusätzliche mechanische Entkopplung der Zuspannkraft von dem An additional mechanical decoupling of the clamping force of the
Umlenkhebel 15 im gewünschten Winkelbereich kann auch durch einen Einbau eines Dämpfers 29 wie beispielsweise eines Gasdruck- Dämpfers oder eines Öldruck-Dämpfers und/oder eines Federelements realisiert werden. Die vorgeschlagene Einbauposition ist in Fig. 3 dargestellt. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die mechanische Verbindung bestehen bleibt und die mechanische Bremse 25 als Rückfallebene beim Ausfall des elektrischen Systems zur Verfügung steht. Reversing lever 15 in the desired angular range can also be realized by incorporating a damper 29 such as a gas pressure damper or an oil pressure damper and / or a spring element. The proposed installation position is shown in Fig. 3. The advantage of this solution is that the mechanical connection remains and the mechanical brake 25 is available as a fallback when the electrical system fails.
Das vorgeschlagene Prinzip kann auch für eine motorische Unterstützung verwendet werden. Hier ist der Vorschlag, das Zugfahrzeug 3 über die im Anhänger 5 verbaute elektrische Maschine 9 bei ausreichend hoher elektrischer Leistung zu unterstützen bzw. zu entlasten. Dabei kann die Leistung The proposed principle can also be used for motor support. Here is the proposal to support the towing vehicle 3 via the built-in trailer 5 electric machine 9 at sufficiently high electrical power or to relieve. This can affect the performance
der elektrischen Maschine 9 beispielsweise mit Hilfe des Winkelsensors in der Sensoranordnung 19 so geregelt werden, dass über die Zugdeichsel 7 keine positive Kraft in Richtung des Zugfahrzeugs entsteht, sondern die Zugstange immer auf Zug belastet bleibt und der Anhänger 5 dadurch quasi nur„leichter“ wird. Dies wird dadurch ermöglicht, das beim Antreiben über den Anhänger 5 der Winkelsensor einen positiven Wert liefern würde, welcher im motorischen Betrieb nicht gewünscht ist. Als Folge würde die motorische Leistung wieder reduziert werden. Dieses Prinzip hat den Vorteil, dass das Zugfahrzeug 3 nicht vom Anhänger 5 geschoben werden kann, was aus Stabilitätsgründen des Gespanns 1 bedenklich sein kann. the electrical machine 9 are controlled, for example, by means of the angle sensor in the sensor assembly 19 so that no positive force in the direction of the towing vehicle via the drawbar 7, but the pull rod is always loaded on train and the trailer 5 is characterized only quasi "lighter" , This is made possible by the fact that when driving over the trailer 5, the angle sensor would provide a positive value, which is not desired in motor operation. As a result, the engine power would be reduced again. This principle has the advantage that the towing vehicle 3 can not be pushed by the trailer 5, which may be questionable for reasons of stability of the team 1.
Nachfolgend wird eine zweite Implementierung erläutert: The following is a second implementation:
Im obigen Vorschlag wurde beschrieben, wie die Aktivität der mechanischen Bremse 25 am Anhänger 5 vermieden werden kann und überschüssige kinetische Energie elektrisch rekuperiert werden kann. Ein zweiter Schritt in Richtung Effizienzerhöhung kann sein, die Aktivität der mechanischen Bremse
am Zugfahrzeug 3 zu reduzieren bzw. in bestimmten Fahrsituationen ganz zu vermeiden. In the above proposal has been described how the activity of the mechanical brake 25 on the trailer 5 can be avoided and excess kinetic energy can be electrically recuperated. A second step in the direction of increasing efficiency can be the activity of the mechanical brake on the towing vehicle 3 to reduce or completely avoided in certain driving situations.
Eine mögliche Lösung ist, weitere Informationen aus dem Zugfahrzeug 3, z.B. das Bremssignal, in das System der Leistungssteuervorrichtung 13 einzubinden. Dies kann z.B. über einen kabellosen OBD-Dongle erfolgen, welcher an einer OBD-Dose des Zugfahrzeugs 3 angeschlossen ist und die benötigten Signale an die Leistungssteuervorrichtung 13 schickt. Dies hätte den Vorteil, dass der Fahrer über eine leichte Betätigung des Bremspedals im Zugfahrzeug 3 die Rekuperation im Anhänger 5 auslösen könnte, ohne dass die mechanische Bremse 25 bereits schließt. Ein anderes Beispiel ist die Verwendung eines Gaspedalsignals, um zu vermeiden, dass beim Beschleunigen One possible solution is to obtain further information from the towing vehicle 3, e.g. the brake signal to be incorporated into the system of the power control device 13. This can e.g. via a wireless OBD dongle, which is connected to an OBD socket of the towing vehicle 3 and sends the required signals to the power control device 13. This would have the advantage that the driver could trigger the recuperation in the trailer 5 via a slight actuation of the brake pedal in the towing vehicle 3, without the mechanical brake 25 already closing. Another example is the use of an accelerator pedal signal to avoid being accelerated
rekuperiert werden kann, sondern z.B. mithilfe der elektrischen Maschine 9 im Anhänger 5 das Zugfahrzeug 3 motorisch unterstützt wird. can be recuperated, but e.g. by means of the electric machine 9 in the trailer 5, the towing vehicle 3 is supported by a motor.
Durch eine Verwendung von GPS- und Navigationsdaten (z.B. Fahrziel) kann ein intelligentes Energiemanagement für den Anhänger 5 oder aber auch für das ganze Gespann 1 realisiert werden. By using GPS and navigation data (e.g., destination), intelligent power management for the trailer 5 or even the entire trailer 1 can be realized.
Ein Gespann-übergreifendes Energiemanagement kann dadurch realisiert werden, indem z.B. bei ausreichend voller Anhängerbatterie 10 das Cross-team energy management can be realized by, e.g. with enough full trailer battery 10 the
Fahrzeugbordnetz des Zugfahrzeugs 3 über einen DCDC-Wandler und den 13- poligen Stecker versorgt werden kann und der Fahrzeuggenerator des Vehicle electrical system of towing vehicle 3 via a DCDC converter and the 13-pin connector can be supplied and the vehicle generator of
Zugfahrzeugs 3 somit abgeschaltet werden kann. Towing vehicle 3 can thus be switched off.
Über verschiedene Strategien wie„möglichst effizient ankommen“ oder„mit möglichst viel elektrischer Energie ankommen“ sind viele Kundenbedürfnisse hiermit realisierbar. Many different customer needs can be realized through various strategies such as "arriving as efficiently as possible" or "arriving with as much electrical energy as possible".
Als ergänzende Idee wird vorgeschlagen, eine kabellose Steuereinrichtung bzw. Bedieneinheit in Reichweite des Fahrers, d.h. z.B. am Lenkrad, zu As a supplementary idea, it is proposed to have a wireless control or operating unit within reach of the driver, i. e.g. on the steering wheel, too
verwenden. Diese Steuereinrichtung soll vorzugsweise über kabellose use. This control device should preferably be wireless
Signalübertragung (z.B. Bluetooth, WLAN, o.ä.) mit einer am Anhänger 5, z.B. an der Deichsel 7, angebrachten, zweiten Einheit kommunizieren, welche als Schnittstelle 21 wiederrum mit der Leistungssteuervorrichtung 13 für die elektrische Maschine 9 elektrisch verbunden ist. Die Funktionsweise soll einem Retarder in einem LKW ähneln. Das heißt, bei einem bevorstehenden Signal transmission (e.g., Bluetooth, WLAN, or the like) with one on the trailer 5, e.g. communicate on the drawbar 7, mounted second unit, which is in turn electrically connected as an interface 21 to the power control device 13 for the electric machine 9. The functionality should resemble a retarder in a truck. That is, at an upcoming
Bremsmanöver, z.B. bei einem längeren Gefälle, kann der Fahrer die
Rekuperationsleistung des Anhängers 5 in mehreren Stufen manuell Braking maneuvers, for example, on a long downhill, the driver can Recuperation of the trailer 5 in several stages manually
einstellen/vorwählen. Dies hat den Vorteil, dass für die Rekuperation nicht nur die kinetische Energie des Anhängers 5, sondern auch die des Zugfahrzeuges 3 zur Verfügung steht, die mechanische Bremse 25 geschont wird und das Gespann 1 durch die Streckwirkung stabilisiert wird. Ein weiterer Vorteil der Bedieneinheit ist, dass man durch die Integration einer visuellen Anzeige den Fahrer über einen aktuellen Rekuperationszustand, einen Ladezustand der Batterie usw. set / select. This has the advantage that not only the kinetic energy of the trailer 5, but also that of the towing vehicle 3 is available for the recuperation, the mechanical brake 25 is spared and the vehicle 1 is stabilized by the stretching action. A further advantage of the operating unit is that by integrating a visual display, the driver is informed about a current state of recuperation, a state of charge of the battery, etc.
informieren kann. can inform.
Zusammenfassend können Ausführungsformen der Erfindung eine effektive Rekuperation der überschüssigen kinetischen Energie in elektrische Energie ermöglichten, da Reibverluste der mechanischen Bremse 25 minimiert werden.In summary, embodiments of the invention can enable effective recuperation of the excess kinetic energy into electrical energy since frictional losses of the mechanical brake 25 are minimized.
Es kann eine prinzipbedingte Rückfallebene beim Ausfall der generatorischen Leistung implementiert werden, da die mechanische Lösung weiterhin funktioniert. Ausführungsformen können mit geringem und kostengünstigem Integrationsaufwand umgesetzt werden, da zum Beispiel eine Deichselmechanik nicht oder nur sehr geringfügig verändert werden muss. Das hierin An inherent fallback level can be implemented if the regenerative power fails, as the mechanical solution continues to function. Embodiments can be implemented with little and cost integration effort, since, for example, a drawbar mechanism does not have to be changed or only very slightly. This here
vorgeschlagene Prinzip kann auch für ein Unterstützen bzw. ein Entlasten des Zugfahrzeugs 3 eingesetzt werden. Insgesamt ist ein intelligentes Proposed principle can also be used for supporting or relieving the towing vehicle 3. Overall, a smart one
Energiemanagement in dem Gespann 1 möglich. Dies ermöglicht eine CO2- Einsparung durch Stützung des Fahrzeugbordnetzes und Selbstversorgung des Wohnwagens. Energy management in the team 1 possible. This enables CO2 savings by supporting the vehicle electrical system and self-supply of the caravan.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie„aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie„eine“ oder„ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Finally, it should be noted that terms such as "comprising," "comprising," etc., do not exclude other elements or steps, and terms such as "a" or "an" do not exclude a multitude. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.